[发明专利]一种V‑Cu系偏晶型氢分离合金及其加工方法

摘要

一种V‑Cu系偏晶型氢分离合金及其加工方法，涉及一种氢分离合金及其加工方法。本发明是为了解决现有的钒基氢分离合金以切割铸锭获得分离膜的方法存在膜片最小厚度偏大和原材料浪费的问题。本发明所述的一种V‑Cu系偏晶型氢分离合金，其特征在于，所述氢分离合金的包括V、Cu，以及能够与V形成固溶体的金属溶质元素；氢分离合金的显微组织结构上，V为体心立方的钒，Cu为面心立方的铜；所述V的原子百分比为56.5％‑90％，所述Cu的原子百分比为10％‑40％，所述的能够与V形成固溶体的金属溶质元素的原子百分比为0％‑9％。本发明适用于氢分离领域。

主权项

一种V‑Cu系偏晶型氢分离合金的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、并精确称量纯V和纯Cu，或者精确称量纯V、纯Cu和能够与V形成固溶体的溶质元素金属，然后对配比的原材料进行熔炼；步骤2、冷轧：对熔炼好的铸态母合金锭进行室温轧制，道次压下量为0.1‑0.25mm，厚度上的总变形量为86‑99％；步骤3、热处理工艺：对轧制后的板材通过石英管密封后放入热处理炉中，热处理温度控制在650‑1000℃，热处理时间为1‑168h；步骤4、对热处理后的板材表面进行打磨和抛光，然后在板材试样正反两面分别以溅射镀膜的方式镀150nm厚的钯膜，制得实验所需的氢分离合金膜片；步骤3所述的热处理温度根据氢分离合金的性质和原子百分比而定：当氢分离合金为V‑Cu二元合金时，热处理温度为650‑800℃；Cu的原子百分比为40％时，热处理温度为650℃；Cu的原子百分比为10％时，热处理温度为800℃；且Cu的原子百分比越高时对应的热处理温度越低；氢分离合金为三元合金时，热处理温度为650‑1000℃，将氢分离合金中除去V、Cu两种元素以外的金属元素称为第三组元；当第三组元金属为Al时，热处理温度为650‑680℃，且Cu的原子百分比越高、Al的原子百分比越高时对应的热处理温度越低；当第三组元金属为Fe、Co、Ni或Pd时，热处理温度为650‑850℃，且Cu的原子百分比越高、Fe、Co、Ni或Pd的原子百分比越低时对应的热处理温度越低；当第三组元金属为Cr或Mo时，热处理温度为800‑1000℃，且Cu的原子百分比越高、Cr或Mo的原子百分比越低时对应的热处理温度越低；氢分离合金为四元及以上合金时，热处理温度为650‑1000℃，将氢分离合金中除去V、Cu两种元素以外的金属元素称为其他组元；当其他组元包含Cr、Mo时、且不含有Al、Fe、Co、Ni或Pd时，热处理温度为800‑1000℃，且Cu的原子百分比越高、Cr、Mo的原子百分比越低时对应的热处理温度越低；当其他组元包含Fe、Co、Ni和/或Pd、且不含有Al时，热处理温度为650‑850℃，且Cu的原子百分比越高、Fe、Co、Ni和/或Pd的原子百分比越低时对应的热处理温度越低；当其他组元包含Al时，热处理温度为650‑680℃，且Cu的原子百分比越高、Al的原子百分比越高时对应的热处理温度越低。